До революции 1917 года на территории, ныне занимаемой городом Лениногорском, существовали две православные церкви: церковь Живоначальной Троицы в селе Новая Письмянка, построенная в 1864 году, и церковь Рождества Христова в селе Мартыново, возведённая в 1802 году. Обе эти церкви не сохранились до наших дней.
В 1989 году, в период религиозного возрождения в России, в Лениногорске был организован православный приход. Первоначально для богослужений был устроен молитвенный дом в честь Покрова Пресвятой Богородицы. Вскоре после этого было принято решение о строительстве нового храма, посвящённого Живоначальной Троице.
Строительство храма началось рядом с молитвенным домом. 7 марта 1994 года был освящён главный престол нового храма, после чего в нём стали регулярно проводиться богослужения. Второй престол был освящён в честь великомученика Димитрия Солунского. В 1996 году к храму была пристроена колокольня, что завершило формирование архитектурного облика комплекса.
В 2001 году на территории храма было завершено строительство трёхэтажного здания воскресной школы. Это здание предназначено для духовного просвещения детей и взрослых, проведения образовательных и культурных мероприятий.
В храме хранятся особо почитаемые святыни: икона Божией Матери «Скоропослушница» и мощевик с частицами мощей святых, а также камни с почитаемых мест Святой Земли. Эти святыни являются объектами поклонения для прихожан и паломников.
В настоящее время храм Живоначальной Троицы продолжает активно функционировать. Богослужения проводятся ежедневно: утренние начинаются в 8:00, вечерние — в 17:00. Храм открыт для посещения с 7:00 до окончания вечернего богослужения.
